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腹腔压力动态丈量体系原理及体系设计方案

腹腔是一个封闭的腔隙,其中的任何器官体积增加超过一定限度均可导致腹内高压,腹腔压力监测旨在通过观察腹部手术后及重症病人的腹内压变化,为及时地给予干预性治疗、护理提供有效的依据。现在对腹腔压力的测量。

腹腔是一个关闭的腔隙,其间的任何器官体积添加超越必定极限均可导致腹内高压,腹腔压力监测旨在通过调查腹部手术后及重症患者的腹内压改变,为及时地给予干涉性医治、护理供给有用的依据。现在对腹腔压力的丈量,人们一般选用丈量膀胱压力的办法,这种办法是通过一根导尿管刺进膀胱,并往膀胱缓慢灌注大约50ml生理盐水,然后丈量液体从膀胱流出时的压力。这种办法简略有用,丈量数值能够实在反映人体腹腔压力值。可是这种办法有一个十分丧命的缺陷:每丈量一次膀胱压力就需要灌注一次,医务人员不或许不断的去灌注生理盐水,一般的重症监护是每隔4~12小时灌注丈量一次,这种接连丈量就有或许影响医务人员及时了解患者腹腔压力改变状况,乃至延误施行抢救的最佳时刻。本文正是考虑了以往丈量办法的坏处,以单片机为中心规划了一种经济有用的腹腔压力动态丈量仪,其首要特点是:对患者进行无痛无创接连腹腔压力丈量,能完成腹腔压力数据动态收集、存储、显现,以便于医务人员及时把握患者病况。

丈量原理

要对重症患者进行腹腔压力测验,有必要进行接连监控,所以咱们选用了一种新办法来丈量腹腔压力。体系原理框图如图1,灌水泵通过导尿管往被测

量人的膀胱注入生理盐水,这儿运用的导尿管选用双通道导尿管,灌水泵从一个通道往膀胱中灌水,灌水速度保持在4ml/h,压力传感器从另一个通道丈量流出的水的压力改变状况。传感器将压力改变状况转化成弱小的电压起伏改变(0~75mv),通过模仿扩大器扩大后得到改变范围在0~4.5v左右的电压改变值,再运用单片机操控a/d转化器对这个模仿电压进行采样,通过单片机进行数据处理后送显现器显现。这个进程运用灌水泵不断的注入生理盐水,传感器也不接连的对压力值进行丈量,显现器动态改写丈量成果,这样就能够完成长时间动态监测。

从丈量原理来讲,与传统的丈量办法比较有两个方面的改善。

一方面,这儿选用双通道导尿管替代了传统丈量办法中的一般导尿管。运用双通道导尿管能够用一个通道来进行液体接连灌注,一起运用另一个通道来丈量液体通过膀胱后流出时的压力。在传统办法中运用的导尿管只要一个通道,所以灌注的时分不能丈量,只要灌注了必定的量之后(一般灌注50ml),撤掉灌注设备,然后接上丈量设备开端丈量液体从膀胱流出时的压力。

另一方面,为了完成动态丈量,咱们选用了单片机(at89s52)来操控整个体系的动态作业。at89s52在体系中首要用来操控a/d转化器进行数据动态收集,把收集到的压力数据进行实时处理,操控显现器动态改写显现成果。在传统办法中,因为只丈量一次压力数值,所以一般不选用微处理器进行动态办理,丈量设备软硬件都更简略。

体系硬件规划

体系选用at89s52作为主操控器,操控数据收集、运算和显现。压力传感器选用npc1210高精度压力传感器,压力传感器输出的是0~75mv弱小电压信号。传感器的输出信号经双绞屏蔽线传出,送入扩大器进行扩大。扩大器选用icl7650这种高精度运算扩大器,它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模按捺能力强、且价格低廉等长处,扩大器电路如图2所示。


图2 扩大电路

对传感器输出的弱小电压信号扩大60倍左右输出送a/d转化器。选用8位a/d转化器ad0809完成模仿信号到数字信号的转化,用at89s52操控a/d转化器收集扩大器输出的范围在0~4.5v的模仿电压信号。at89s52与ad0809的接口电路如图3,得到的数字信号送at89s52进行处理。后端选用3位共阳极数码管显现成果,由单片机p2口输出段码,p1口输出位码。


图3 at89s52与ad0809的接口电路

体系软件规划

首要子程序模块包含:体系初始化、a/d转化程序、均匀滤波子程序、标度改换子程序、二进制转bcd码子程序。主程序流程图如图4所示。为了避免患者因为咳嗽等偶尔原因构成的腹腔压力陡变影响,在数据处理方面,选用了均匀滤波办法以减小偶尔误差。图5为均匀滤波子程序流程图。该子程序选用均匀滤波的办法进行数据处理,行将接连采样10次的数据去掉最大值和最小值之后进行累加求和,按8次采样值取均匀数,即得有用采样值,存入发送缓冲区。

图4 主程序流程图

图5 均匀滤波子程序流程图

止信号搅扰的注意事项

体系应用于对危重患者腹腔压力的监测,可靠性成为规划时要考虑的要点。体系运用高精度压力传感器检测压力改变,对搅扰信号的按捺也就成为规划胜败的要害。在规划中首要作如下考虑:

(1)为了按捺因为电源电压动摇引起的噪声影响,添加去藕%&&&&&%、屏蔽罩和滤波电路。

(2)各逻辑电路芯片中未运用的输入端,依据逻辑关系接至已运用芯片的输入端或许接地,或许接高电平,以削减外部搅扰信号对体系的影响。

(3)时钟脉冲信号装备恰当接近cpu,挑选短而粗的引线。

(4)对弱信号线进行屏蔽维护;电源线与信号线分隔走线,以避免线间串扰。

(5)合理安置地线:因为本体系的信号作业频率为11.0592mhz,数字地与模仿地分隔,别离与电源端地线相连,并且尽量加大模仿电路的接地面积;接地线尽量加粗,以避免接地电位会随电流的改变而改变,使体系的守时信号电平不稳定,使体系的抗噪声功能变差。

(6)任何信号线都不构成环路;走线尽量要短而直;尽量削减过孔量;尽量用45°折线而不必90°折线布线。

(7)时钟线要垂直于i/o口线,能够削减i/o口线对时钟电路的搅扰。

(8)模仿信号输入线、参阅电压端尽量远离数字电路信号线。

(9)在软件规划时选用均匀滤波的办法减小偶尔误差。

定论

本文规划了腹腔压力动态丈量体系,选用双通道导尿管,用接连灌注,接连丈量的办法来完成对腹腔压力的动态丈量。丈量仪选用低功耗8位单片机at89s52对压力传感器收集的腹腔压力信号进行实时剖析及处理。所规划的腹腔压力动态丈量仪带有数码管显现器,
能实时显现所检测的腹腔压力信号。丈量仪对传统的设备和办法加以改善,对了解传统设备的医务人员也不会带来更多的担负。这种腹腔压力丈量仪摒弃了传统的人工定时监测的办法,选用了先进的接连丈量的办法,为重症患者的腹腔压力监控拓荒了新的途径。

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